Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
1
INFORME PRELIMINAR DE PROYECTO EJECUTIVO
INSTALACIÓN DE GESTIÓN DE
EFLUENTES LÍQUIDOS DEL
ESTABLECIMIENTO DE
PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS DEL MAR
“PESQUERA VERAZ”
PUERTO RAWSON
Parque Industrial Pesquero
de Rawson, Chubut
OCTUBRE 2017
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
2
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Contenido
I. INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y ASPECTOS DEL PROYECTO DE GESTIÓN
DE EFLUENTES LÍQUIDOS 3 II. CONDICIÓN MARCO DEL PROYECTO PRODUCTIVO Y ALCANCES DEL
SISTEMA DE GESTIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS 5 III. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA PARA LA GESTIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS Y DIAGRAMA GENERAL DE PROCESO
ADOPTADO 7 III.1.1. Tratamiento de la corriente sanitaria 8 III.1.2. Tratamiento de las corrientes conjuntas (industrial+sanitario) 10 III.1.2.1. Primario físico. Filtrado fino en equipo rotatorio 10 III.1.2.2. Primario físico. Ecualización de la corriente industrial 12 III.1.2.3. Secundario biológico, aireación del líquido mezcla 13 III.1.2.4. Secundario biológico, Sedimentación y recirculación de barros 14 III.1.2.5. Secundario biológico, purga y digestión de barros activados 15 III.1.2.6. Terciario, desinfección 16 IV. MEMORIA DE CÁLCULO DEL PROCESO Y DE LAS OPERACIONES UNITARIAS
QUE SUSTENTAN LA GESTIÓN PROYECTADA (PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL, CIVIL Y ELECTROMECÁNICO DE EQUIPOS) 18 IV.1. Bases de cálculo generales y horizonte de proyecto 18 IV.2. Memoria de predimensionamiento de las unidades de la corriente
sanitaria 20 IV.3. Memoria del predimensionamiento de las unidades depuradoras de la
corriente industrial y la integrada (industrial más sanitaria pretratada) 24 IV.3.1. Predimensionamiento del tratamiento primario físico (filtrado, bombeo y ecualización) de la corriente industrial 27 IV.3.1.1. Colección y transporte de los efluentes 27 IV.3.1.2. Equipo filtro rotativo 29 IV.3.1.3. Cámara de bombeo 32 IV.3.1.4. Cámara ecualizadora 33 IV.3.2. Predimensionamiento del tratamiento biológico o secundario 35 IV.3.2.1. Cámaras de aireación (proceso biológico) 35 IV.3.2.2. Sedimentación secundaria 36 IV.3.2.3. Cámara de digestión aeróbica 38 IV.3.2.4. Equipos sopladores 39 IV.3.3. Desinfección o tratamiento terciario 40 IV.3.3.1. Desinfección 40 IV.4. Consideraciones sobre la gestión futura de la corriente de sanitarios 42 IV.5. Cálculo de estructuras de contención hidráulica y de tierras 42 IV.6. Primera aproximación al cálculo de potencia a instalar 43 V. ANEXO 45
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
3
I. INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y ASPECTOS DEL PROYECTO DE
GESTIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS
La empresa Pesquera Veraz S.A., decidió la radicación de un establecimiento
productivo asociado al procesamiento de productos del mar, en el ámbito del
Parque Industrial Pesquero de la Ciudad de Rawson, sobre la margen Sur del Río
Chubut, en proximidad de su desembocadura en el mar.
Ante tal definición, implementó la concreción del proyecto a través del desarrollo
de la ingeniería civil y construcción de las obras asociadas, a través de la
contratación de empresas constructoras que atienden dichos aspectos tanto en
términos de diseño como en el plano constructivo. Por su parte, en lo atinente a
la selección y diseño de las instalaciones para la gestión de efluentes líquidos,
encomendó tal tarea al Estudio de Ingeniería Ambiental (EIA), el que, como
resultado de sus evaluaciones, produce el presente informe preliminar, con los
contenidos que seguidamente se describen.
Para la elaboración del Proyecto de Sistema de Gestión de Efluentes Líquidos, el
EIA a través de sus profesionales participantes, acopió y seleccionó la información
básica necesaria, efectuó los relevamientos en terreno pertinentes, el planteo de
alternativas de soluciones, y la elaboración de la información técnica intrínseca del
proyecto, cuyo detalle se desarrolla en los puntos siguientes de la presente
documentación.
Tal como se expuso, el presente INFORME PRELIMINAR DE PROYECTO, cuenta en
términos generales, con los ítems siguientes, los que se describirán
detalladamente en apartados posteriores:
i. Condición marco del proyecto productivo y alcances del sistema de gestión
de efluentes líquidos.
ii. Memoria Descriptiva de la solución propuesta para la gestión de efluentes
líquidos y Diagrama General del Proceso adoptado.
iii. Memoria de Cálculo del Proceso y de las Operaciones Unitarias que
sustentan la gestión propuesta (Predimensionamiento Estructural, Civil y
Electromecánico de Equipos).
En las partes que siguen del presente Informe Preliminar de Proyecto, se
desarrollan los mencionados ítems.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
4
El carácter “preliminar” del presente informe, atiende a que en el estadio en que
se encuentra el trabajo desarrollado hasta el presente, resta avanzar sobre
aspectos que completan los objetivos perseguidos.
Asimismo, se cree conveniente la elaboración de un documento como el presente,
para proceder al análisis, en conjunto con el contratante, de la idea general de
proyecto, e introducir sobre la misma aquellas correcciones o modificaciones que
se consideren pertinentes, dando lugar así al desarrollo posterior de las restantes
tareas del proyecto ejecutivo, como son:
Diagrama de distribución de tuberías de transporte de líquidos, aire y
dimensionamiento de equipos de bombeo de efluentes y sopladores de aire.
Diagrama general de distribución eléctrica para suministro a
electromecanismos asociados al proceso elegido.
Listados de:
o Equipos electromecánicos con especificaciones técnicas principales y
potencia requerida en cada caso.
o Instrumentos eléctricos, tableros, protecciones, controladores y
automatizaciones.
o Principales consumos eléctricos.
Planos
o General de implantación.
o General de instalaciones del sistema de gestión de efluentes líquidos
(Planta de Tratamiento).
o De obras civiles complementarias.
o De tuberías, bombas y accesorios para el transporte de líquidos.
o De tuberías, soplantes y accesorios para el transporte de aire.
o De distribución y tableros eléctricos.
Ítems todos ellos, sobre los que se podrá avanzar unívocamente y en detalle, a
partir de las evaluaciones que merezca este informe preliminar.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
5
II. CONDICIÓN MARCO DEL PROYECTO PRODUCTIVO Y ALCANCES DEL
SISTEMA DE GESTIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS
Dentro de la variedad de efluentes líquidos que se habrán de generar en las
instalaciones fabriles, se destacan dos corrientes diferenciadas por sus magnitudes
y calidades, cuales son las identificadas con el proceso productivo y la
correspondiente a los usos sanitarios en baños, comedores, vestuarios y demás
dependencias de este tipo con que contará el establecimiento.
La primera de las nombradas, se ha identificado con el nombre de corriente
industrial, mientras que a la segunda se la ha denominado como corriente
sanitaria.
La corriente industrial es la más importante de las dos desde el punto de vista de
su magnitud, mientras que la sanitaria es de escaso volumen diario, pero con carga
bacteriana presente que merece ser atendida con los debidos cuidados.
El criterio de gestión adoptado para el proyecto, ha sido el de realizar sobre cada
una de estas corrientes los pretratamientos físicos y bioquímicos pertinentes, de
manera que una vez aplicados los mismos, la totalidad del líquido de tales
corrientes, se traten en forma conjunta en una estación depuradora común a
ambas, generando un efluente final capaz de cumplir con las normativas de
calidad establecidas por la legislación para su descarga en un cuerpo receptor
hídrico como es el Río Chubut en su desembocadura al mar.
Tanto el diseño del sistema de gestión, como el cálculo de sus partes, se han
practicado para la condición de producción prevista para el establecimiento fabril,
sin considerar la concreción de etapas de construcción asociadas a eventuales
progresiones de crecimiento productivo a futuro, es decir, el horizonte de proyecto
está definido por el nivel de producción para el que se proyecta la planta de
elaboración, el que se prevé sostenido y suficientemente amplio como para no
requerir adecuaciones a lo largo de los años iniciales del proyecto. A lo señalado
se suma que las estimaciones de producción, caudales y calidades de efluentes,
empleados en al diseño de las instalaciones depuradoras, son altamente
conservativas, redundando en un dimensionamiento por exceso que representará
un reaseguro para la absorción de eventuales requerimientos no evaluados en esta
instancia.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
6
En términos generales, el sistema de gestión de los líquidos contará con un
pretratamiento de la corriente sanitaria que se corresponde con su incorporación
en un sistema séptico de depuración, donde se retendrán los sólidos orgánicos e
inorgánicos que acompañen al efluente, produciendo su clarificación y pérdida de
parte de la carga orgánica en ellos presente.
Una vez que los efluentes sanitarios abandonan el pretratamiento citado, serán
incorporados, conjuntamente con los líquidos de la corriente industrial, en una
planta de tratamiento secundario biológico.
Por su parte, la corriente industrial será incorporada en su totalidad en una
operación unitaria de cribado automático mecánico, de malla media a fina, donde
quedará retenido el sólido que la acompaña y luego seguirá su pretratamiento
físico, ingresando primeramente a una cámara de bombeo que la destinará al
sistema de barrido de sólidos de producción de las salas de elaboración de la planta
y el excedente se remitirá a una cámara ecualizadora destinada a amortiguar los
picos de caudal y de calidad de los líquidos que el establecimiento va generando a
lo largo de la faena diaria de producción.
De la cámara de ecualización o igualación mencionada, los efluentes ingresarán,
ya conjuntamente con los sanitarios pretratados en un sistema de depuración de
tipo secundario biológico con barros activados, funcionando en régimen de mezcla
completa.
Finalmente la totalidad de los efluentes tratados son sometidos a un tratamiento
terciario de desinfección, mediante el que se terminará de ponerlos en condiciones
de poder ser descargados al cuerpo receptor ya mencionado.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
7
III. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA PARA LA
GESTIÓN DE EFLUENTES LÍQUIDOS Y DIAGRAMA GENERAL DE
PROCESO ADOPTADO
El sistema de gestión de efluentes líquidos del establecimiento que se proyectó,
parte de la atención de dos corrientes diferenciadas por cantidad y calidad, a
saber:
Corriente de efluentes sanitarios
Corriente de efluentes de origen industrial
En lo que respecta al tratamiento que estas corrientes recibirán, debe mencionarse
que, por separado, la corriente de efluentes sanitarios proveniente de baños y
demás servicios de la instalación fabril, es colectada y conducida hasta una cámara
séptica en la que, por la separación de sólidos (sedimentación y flotación) y
subsecuente degradación de materia orgánica en forma anaeróbica, el efluente
pierde parte de su carga contaminante, incorporándose luego a la restante
corriente industrial, para ser tratadas en forma conjunta en la planta de
tratamiento de efluentes líquidos generales.
La referida planta de tratamiento, que da atención a la totalidad de los efluentes
generados, constará de una etapa de primario físico, donde los líquidos de barrido
de desechos sólidos, producidos en las salas de procesamiento, acometen en un
filtro rotatorio cilíndrico horizontal, por su parte interna, el que está dotado de
malla fina.
Así los líquidos, pierden el residuo que transportaban y quedan en condiciones de
ser recirculados nuevamente a la planta de procesamiento y a una cámara de
ecualización (de la calidad de los líquidos), destinada a igualar las posibles
variaciones de calidad del efluente recibido y atenuar los picos de caudal volcados
en la operación de la planta productiva.
La corriente industrial ecualizada, será bombeada a la cámara de aireación de un
sistema depurativo basado en el tratamiento secundario biológico mediante barros
activados aeróbicos y desinfección final, previo al vuelco de los líquidos al cuerpo
receptor final que es el Río Chubut, en su tramo último antes de su confluencia
con el mar.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
8
El esquema de funcionamiento del SGEL mencionado, es el que se expone en el
gráfico de la Figura 1 siguiente.
Figura N°1: Esquema de gestión de efluentes líquidos
Ampliando la información descriptiva del funcionamiento y objetivos de las partes
antes señaladas, se realiza seguidamente un análisis de cada una de las plantas
de tratamiento de las dos corrientes de efluentes mencionadas y de todas las
unidades que las componen.
III.1.1. Tratamiento de la corriente sanitaria
Como fuera comentado, los efluentes sanitarios del establecimiento serán
colectados en sus sitios de origen y transportados hacia una cámara séptica para
su inicial depuración parcial, previo a su ingreso conjunto con los efluentes
industriales en la planta de depuración final del establecimiento.
Así, este tratamiento inicial de los líquidos sanitarios, es considerado un
pretratamiento al que no se le asigna más que la finalidad de reducir materiales
sólidos y la mayor parte de la carga orgánica presente en los mismos, ya que, el
acondicionamiento del efluente a las condiciones exigidas para su disposición final,
será llevado a cabo en la restante instalación de barros activados aeróbica.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
9
Hecha una caracterización de la cámara séptica a emplear para pretratar esta
corriente, se destacan, para la misma, las premisas de diseño que se citan
seguidamente:
El tipo de planta elegido para el pretratamiento, corresponde a una cámara séptica
con igualación de flujo y dos compartimentos de digestión, más recinto de bombeo
para evacuación de efluente tratado.
A tal instalación se le asignará un volumen total útil que otorgue a los efluentes
que a ella ingresan, un tiempo de retención hidráulico (TRH) mínimo de 12 horas;
mientras que para la retención de sólidos en su interior se proyectó un volumen
tal de acumulación y reacción de los mismos, que le imparta a éstos un tiempo
superior a los 45 días.
Se prevé que la capacidad de eliminación de la carga orgánica contenida en los
líquidos sanitarios en cuestión, alcanzará como mínimo un valor del 65%, ello en
función del tipo de efluente y de las dimensiones y parámetros de construcción y
funcionamiento de la cámara proyectada.
La mencionada capacidad de depuración se considera satisfactoria, más aun
teniendo en cuenta la posibilidad de que la planta consiga mediante acciones de
mantenimiento y operativas adecuadas, aún un mayor nivel depurativo que el
estimado en esta instancia de proyecto.
En aras de mejorar cuestiones relacionadas con el uso racional del agua, se
entiende aconsejable la caracterización de los efluentes de esta etapa del
tratamiento de los líquidos sanitarios del establecimiento, como una forma de
iniciar el estudio de su factibilidad de reuso en riego de las especies forestales del
perímetro del predio y de parques y jardines del mismo.
Lo último permitiría, además de reducir el consumo de agua potable en riego,
disminuir también el aporte que estos líquidos hacen a la planta de barros
activados, reduciendo el caudal y la carga orgánica que a la misma tiene previsto
recibir.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
10
III.1.2. Tratamiento de las corrientes conjuntas
(industrial+sanitario)
La instalación depuradora que trata la corriente conjunta de efluentes sanitarios
más industriales, comprende un conjunto de operaciones unitarias de tipo primario
o físicas, seguidas de un secundario biológico, con barros activados, trabajando en
régimen de mezcla completa, con estabilización aeróbica de los barros de purga,
para finalizar con un tratamiento terciario de desinfección mediante la mezcla y
contacto de los efluentes con un agente clorógeno.
El diseño y dimensionamiento de cada una de estas etapas depurativas se ha
realizado a través de la adopción de parámetros para el cálculo, sugeridos por la
experiencia y las buenas prácticas del caso, como una forma de asegurar el
funcionamiento normal y tecnológicamente más sencillo de cada parte del sistema.
En tal sentido, seguidamente se exponen las principales características de cada
unidad de tratamiento, luego de las mencionadas evaluaciones técnicas realizadas
en su diseño.
Las partes citadas, se agruparon en las etapas y operaciones unitarias a
implementar, según el siguiente detalle:
Primario físico, compuesto de:
o Filtrado fino en equipo rotatorio
o Bombeo de recirculación y alimentación de ecualizador
o Ecualización de la corriente industrial
Secundario biológico
o Aireación del líquido mezcla
o Sedimentación secundaria y recirculación de barros activados
o Purga y digestión de barros
Tratamiento terciario o desinfección final
III.1.2.1. Primario físico. Filtrado fino en equipo rotatorio
Los efluentes industriales, barridos hidráulicamente en las canaletas de planta
mediante una corriente de agua que se recirculará a lo largo de la jornada laboral,
con la finalidad de arrastrar consigo a los residuos sólidos del proceso, son
conducidos por canales y tuberías hasta la primera etapa del tratamiento físico
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
11
primario, que se concreta en un filtro rotatorio horizontal, donde se separan sólidos
gruesos que son transportados por el mismo, mediante un helicoide interno que
los transporta de un extremo al otro del tambor filtrante, descargándolos en un
tornillo sin fin, posterior.
Tales residuos sólidos, serán continuamente volcados, mediante la acción del
tornillo sin fin, en un contenedor para su periódico retiro del establecimiento a
medida que éste se va llenando.
Por su parte, los efluentes ya liberados de los residuos sólidos de producción, se
bombearán a una etapa posterior de igualación o ecualización de su calidad y
amortiguación de los picos de caudal que presenta el efluente.
La misión de este equipo de filtrado de los efluentes, es reducir la presencia de los
sólidos gruesos, medios y finos que acompañan al líquido en bruto, bajando de
este modo la carga orgánica del mismo, así como reduciendo las interferencias que
la presencia de estos sólidos podría tener en las siguientes etapas de depuración
previstas.
El diseño y la operación de este tipo de equipos están corroborados en la práctica
cotidiana de esta actividad fabril, como efectivos y eficientes, al tiempo que las
condiciones de operación y mantenimiento de esta unidad resultan corrientemente
sencillas, sin demanda de intervención permanente de personal ni conocimientos
especiales por parte de los trabajadores para su funcionamiento.
Los efluentes así filtrados, serán acopiados en una cámara de bombeo dotada de
dos juegos de bombas, el primero de ellos destinado a remitir la corriente de
líquidos que se dirige a la planta de elaboración y que tiene como finalidad producir
el barrido hidráulico de los sólidos de producción; mientras que el restante juego
de bombas, a través del comando por niveles de la cámara, enviará los excedentes
de efluentes, no empleados en el mencionado barrido hidráulico de sólidos, hacia
la cámara de ecualización, desde donde se los incorpora luego en el sistema de
depuración secundario biológico.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
12
III.1.2.2. Primario físico. Ecualización de la corriente
industrial
La siguiente acción que el sistema de tratamiento realizará sobre los efluentes a
procesar, se refiere a la igualación en calidad y cantidad de las fracciones de los
mismos que a lo largo de la jornada productiva se van generando.
Sabido es que, a consecuencia de las diferentes tareas que dan origen a los
efluentes en este tipo de actividad industrial, los mismos cuentan con propiedades
distintas a lo largo de la jornada laboral, como así también, presentan picos de
descarga en lo que hace a caudales, razón por la cual, muchos diseños de plantas,
como en este caso, prevén la implementación de una etapa destinada a amortiguar
tales altibajos en la calidad y cantidad de los efluentes.
En el caso que se analiza, ello se consigue a través del ingreso de los líquidos en
un recinto de un volumen tal que permita realizar su acopio, la mezcla del ya
existente con el ingresante, en nuestro caso a través del ingreso de una corriente
de aire que produce agitación y evita la deposición de los sólidos que acompañan
al efluente líquido.
En este tipo de recinto son de interés especial parámetros tales como el volumen
total de efluentes a procesar diariamente; el tiempo de generación de estos
efluentes o duración de la jornada laboral (que define el caudal medio a
descargar); el tiempo total de descarga; los histogramas de flujo de vertidos
diarios con que pudieran contarse (no existentes en nuestro caso); el coeficiente
pico, que define la relación entre el caudal medio y el mayor caudal descargado;
el volumen de la cámara de ecualización y los tiempos de retención hidráulica para
el caudal promedio y el caudal pico.
El diseño adoptado en este caso ha buscado la adopción de un volumen de la
cámara en cuestión, que da, a la misma, márgenes de seguridad frente a picos de
descarga de efluentes tanto en cantidad como en calidad.
Por su parte, como ya se mencionó, la masa de efluentes que reside en esta
cámara y que constantemente recibe nuevos aportes, alcanza su mezcla, tendiente
a la igualación de la calidad del líquido, a través del aporte de una corriente de
aire a través de difusores instalados en el fondo del recipiente los que, según lo
que se describirá más adelante en la Memoria de Cálculo del presente proyecto,
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
13
aportarán un caudal de aire que asegura la agitación tal que mezcla eficientemente
el líquido evitando también el asentamiento de los sólidos finos que pudieron haber
superado la etapa de filtrado antes descripta.
III.1.2.3. Secundario biológico, aireación del líquido mezcla
La etapa de tratamiento secundario biológico da inicio con el ingreso de las
corrientes sanitaria (ya pretratada) e industrial, en un recinto o cámara donde se
aporta oxígeno al efluente, a través de la incorporación de aire en la masa líquida.
A través de este procedimiento se busca que una masa de microorganismos
aeróbicos que se desarrollan naturalmente en el medio, puedan alimentarse con
la materia orgánica presente en los efluentes.
La eficiencia de esta operación unitaria precisa que el suministro de oxígeno al
líquido se mantenga en niveles que permitan la vida de tal medio bacteriano, para
ello es necesaria una secuencia adecuada de funcionamiento de los equipos
suministradores, así como el cumplimiento de una serie de parámetros de
operación y el adecuado diseño de las instalaciones, para que las mismas cuenten
con las dimensiones precisas para el éxito de la etapa.
El régimen de funcionamiento de la instalación de barros activados fue elegido
como de “mezcla completa”, así, como se podrá ver en la memoria técnica de
cálculo y en los planos pertinentes, el esquema de ingreso y egreso de los líquidos
a esta etapa del tratamiento secundario biológico responde al referido régimen de
flujo.
Al igual que en el caso antes expuesto de la etapa primaria de tratamiento, en
este, se procedió a diseñar el recinto y sus accesorios, a través de la adopción de
parámetros conservativos de dimensionamiento particularmente en lo que se
refiere a: caudal promedio ecualizado ingresado; relación
alimento/microorganismos (F/M) (KgDBO5/KgSSVLM día); concentración de
sólidos suspendidos volátiles en el líquido mezcla (SSVLM); tiempo de retención
hidráulica en cámara (TRH); provisión de oxígeno necesaria (Kg O2/día) y provisión
de aire horaria (m3aire/h).
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
14
III.1.2.4. Secundario biológico, Sedimentación y
recirculación de barros
Dentro de la etapa del tratamiento secundario biológico, una vez que el líquido
mezcla ingresó a la cámara de aireación y recibió los aportes de oxígeno que
garantizan la actividad biológica aeróbica, que a su vez lleva a consumir materia
orgánica bajo la forma de alimento de la masa bacteriana, el efluente está en
condiciones de ingresar a una etapa de sedimentación, donde los fangos biológicos
se separan de la masa líquida, van al fondo del equipo destinado a esta función y
desde allí se los recircula a la cámara de aireación, mientras el efluente clarificado
y depurado queda en condiciones de abandonar el sistema, previa desinfección,
como se verá más adelante.
La etapa de sedimentación secundaria que se describe en este apartado es una de
las operaciones más sensibles del sistema, por cuanto, todo lo hecho previamente
puede fracasar de no lograrse una completa y correcta eliminación de los barros
activados de la corriente que se habrá de desechar. Efectivamente, si la
sedimentación secundaria es deficiente, ello se traduce en la pérdida,
conjuntamente con el efluente de la planta, de masa bacteriana que se traduce en
altos valores de DBO5 en el efluente final, a consecuencia de ser identificada en
los controles analíticos del efluente, como materia orgánica que se escapa del
circuito.
Asimismo, la operación de sedimentación, como se expresó anteriormente, es
acompañada de una recirculación de los lodos biológicos hacia la cámara de
aireación, la que en el diseño adoptado, se decidió realizar a través del bombeo de
los barros en cuestión que, convenientemente regulado retira los barros
concentrados en el fondo del equipo sedimentador, recirculándolos a la referida
etapa de aireación.
Tal recirculación de barros no puede ser indefinida, puesto que la masa de
bacterias, al consumir alimento, se reproduce y crece en volumen, lo que hace que
cada vez resulte más dificultosa la sedimentación de dichos barros. Para evitar que
tal mecanismo de crecimiento de la masa de bacterias, se traduzca en tal
inconveniente de funcionamiento, se deben realizar, periódicamente, purgas de
barros que se envían a digestión para su posterior estabilización aeróbica, de la
cual se expone en un apartado posterior a este.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
15
Para alcanzar un diseño y dimensionamiento de la unidad sedimentadora
secundaria, acorde con lo citado en párrafos anteriores, los parámetros para el
cálculo que se tuvieron especialmente en cuenta fueron: el caudal promedio
ecualizado ingresado; la concentración de SSV en el líquido de retorno; la carga
superficial y el TRH en la unidad.
III.1.2.5. Secundario biológico, purga y digestión de barros
activados
Finalmente, la etapa de secundario biológico cuenta con la purga periódica de
barros activados y su digestión por medios aeróbicos.
La realización de estas extracciones de barros en forma regular a lo largo del
funcionamiento de la planta tiende a garantizar una cantidad estable de
microorganismo trabajando en la masa líquida, cantidad que se incrementa en el
proceso como consecuencia de la disponibilidad de alimento y de condiciones
favorables para la multiplicación y crecimiento de las bacterias.
El crecimiento de la cantidad de bacterias o de la masa de barros biológicos, es
favorable en tanto con el mismo se dispone de mayor cantidad de microorganismos
para tratar la carga orgánica del efluente; pero el mismo no puede ser
descontrolado, por cuanto, en ese caso, el incremento de masa y volumen de lodo
activo, dificulta su correcta separación en el sedimentador secundario, hasta llegar
a niveles en los cuales, estos lodos empiezan a ser arrastrados por el efluente
tratado, al que le terminan aportando carga orgánica y haciéndole perder su
calidad final.
Siendo ese el motivo del control de las cantidades de barros en el líquido de
mezcla, la verificación de los niveles alcanzados debe concretarse a través de
mediciones del denominado SVI o índice volumétrico de barros, o, a partir de la
experiencia alcanzada con los líquidos por una rutina de mediciones, a través de
la verificación de los niveles de sólidos sedimentables en 10 minutos y 2 hs,
procediendo al retiro de fracciones de lodos, cuando estos niveles son
sobrepasados de los valores convenientes.
Por su parte, la fracción purgada debe ingresar en la unidad de digestión aeróbica,
donde se le aporta oxígeno a los líquidos que portan los lodos biológicos, pero no
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
16
alimento. En estas condiciones, las bacterias comienzan por consumir el tenor de
materia orgánica presente en el efluente que la acompaña, para seguir con su
propio protoplasma hasta morir por inanición finalmente, con lo que se alcanza su
estabilidad.
Este último proceso genera un barro mineralizado, de baja o nula generación de
olores que puede disponerse, como en el caso que nos ocupa, a través de su retiro
periódico con camiones atmosféricos y su depósito en sitios habilitados para ello.
Para que la estabilización mencionada pueda llevarse a cabo en forma completa,
y para un ritmo de purga resultante del cálculo del sistema en régimen de mezcla
completa, los parámetros que se emplearon para el dimensionamiento de esta
etapa del secundario biológico fueron: concentración de los SSV en el líquido de
retorno (SSVLR); caudal de barros a purgar diariamente; tiempo de retención
hidráulico o celular; carga de sólidos en el digestor; oxígeno necesario para la
digestión de los barros; oxígeno para digestión celular y volumen de aire a
suministrar diariamente.
III.1.2.6. Terciario, desinfección
La etapa de tratamiento terciario de los efluentes ya tratados, constará de una
sola unidad, destinada al agregado, mezcla y contacto, de un producto químico
con propiedades bactericidas (clorógeno) para eliminar microorganismos, previo a
la descarga de los efluentes finales tratados a cuerpo receptor.
El diseño adoptado para esta unidad de tratamiento corresponde al concepto de
satisfacer la necesidad de mezcla vigorosa entre el reactivo desinfectante y el
efluente y el posterior aquietamiento del líquido y suministro del tiempo de
contacto necesario para que el producto químico en cuestión ejerza su acción
efectivamente sobre la carga bacteriana presente en el efluente.
Así, se diseñó la etapa en cuestión con la existencia de dos sectores bien definidos
por sus funciones y objetivos, a saber: por un lado una sección de mezcla, donde
el tiempo de contacto entre el clorógeno agregado (en nuestro caso una solución
de hipoclorito de sodio) y el efluente, es corto (1,5 minutos aproximadamente),
en tanto que la característica de la sección es la generación de condiciones para
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
17
que la mezcla sea vigorosa, lo que se conseguirá a través de un agitador mecánico
o neumático adecuadamente diseñado.
Por otra parte, una vez dosificado el reactivo desinfectante, en el mencionado
sector de mezcla, éste pasará a un recinto de contacto, donde contará con un
tiempo suficiente con el líquido a tratar (del orden de 0,75 h o mayor) para
permitirle reaccionar y dar lugar a la desinfección buscada.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
18
IV. MEMORIA DE CÁLCULO DEL PROCESO Y DE LAS OPERACIONES
UNITARIAS QUE SUSTENTAN LA GESTIÓN PROYECTADA
(PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL, CIVIL Y
ELECTROMECÁNICO DE EQUIPOS)
IV.1. Bases de cálculo generales y horizonte de proyecto
Para la tarea de dimensionar las distintas partes que, como operaciones unitarias,
componen el proceso propuesto, se parte de la información de base de cálculo que
la empresa asigna al horizonte de proyecto comprendido por la etapa de puesta
en marcha que nos ocupa.
Tales bases de cálculo se resumen en la Tabla 1 que sigue.
Concepto Descripción
De la producción
Tipo de producción Langostinos solamente (entero, cola,
pelado y pelado desvenado)
Langostino fresco a procesar 5000 Cajones/día
Peso por cajón 18 Kg de langostino fresco/cajón
Producción diaria 90000 Kg de langostino fresco/día
90 t/día
Cantidad de turnos de trabajo 2 Turnos/día
Duración de cada turno 8 h/turno a 10 h/turno
Jornada de labor completa 16 h/día
Cantidad de jornadas mensuales 24 días/mes
Cantidad de personal por turno 150 trabajadores/turno
Personal ocupado en total 300 trabajadores
De los consumos de agua
Total de agua de proceso
1350 m3/día
1350000 l/día
32400 m3/mes
Uso de agua de proceso 270 l/cajón de langostino fresco
15 l/Kg de langostino fresco
Consumo de agua potable por trabajador 39 l/trabajador día
Consumo total de agua potable en personal 11640 l/día
11,64 m3/día
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
19
Concepto Descripción
Consumo de agua potable para hielo 80000 l/día
80 m3/día
Consumo total de agua potable
91640 l/día
91,64 m3/día
2199 m3/mes
De las corrientes de efluentes generadas
Corriente de efluentes sanitarios
Cantidad de efluentes sanitarios
Trabajadores en total de la jornada 300 Trabajadores
Trabajadores a escenario final de proyecto 300 Trabajadores
Dotación de agua potable 0,039 m3/trabajador día
39 l/trabajador día
Porcentaje de descarga a red colectora 90 %
0,9 adimensional
Descarga total de sanitarios a la red
10,5 m3/día
251 m3/mes
0,655 m3/hora
Calidad de los efluentes sanitarios
Carga orgánica diaria por trabajador 30 g DBO5/trabajador día
Concentración orgánica del sanitario crudo 859 mg DBO5/l
0,859 Kg DBO5/m3
Carga másica orgánica total diaria sanitaria 9 Kg DBO5/día
216 Kg DBO5/mes
Concentración SS 2hs del sanitario crudo 3 ml/l
3 l/m3
Carga volumétrica de SS 2 hs diaria 31,4 l/día
Conductividad del efluente sanitario 900 µS/cm
Carga de Sólidos Totales Disueltos (STD) 4,714 Kg STD/día
Corriente de efluentes industriales
Cantidad de efluentes industriales 1
Total de agua de proceso
1350 m3/día
1350000 l/día
32400 m3/mes
Porcentaje descarga a colectora industrial 100 %
Volumen de efluente industrial a tratar 1350 m3/día
Calidad de los efluentes industriales 2
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
20
Concepto Descripción
Concentración DBO5 del industrial crudo 637,2 mg DBO5/l
Carga másica orgánica total diaria industrial 860 Kg DBO5/día
20644 Kg DBO5/mes
Conductividad del industrial crudo 857,5 µS/cm
Carga de Sólidos Totales Disueltos (STD)
industrial crudo
578,8 Kg STD/día
Concentración de SSEE (grasas) industrial
crudo
170,9 mg SSEE/l
Carga de SSEE del industrial crudo 230,7 Kg/día 1 Estimado a partir de datos aportados por la empresa
2Estimados a partir de datos analíticos promedio de efluentes de la empresa en su planta localizada en la ciudad
de Rawson (casco urbano)
Tabla 1: Datos generales de base de cálculo del Sistema de Gestión de Efluentes Líquidos (SGEL)
IV.2. Memoria de predimensionamiento de las unidades de la
corriente sanitaria
Como se ha expuesto en la memoria descriptiva, la corriente sanitaria, es tratada
a través de una cámara séptica de dos compartimentos principales (primaria y
secundaria), más una cámara de acondicionamiento final y bombeo, desde la que
se elevará el efluente así pretratado, hasta el punto de incorporación de estos
líquidos en la planta de tratamiento secundario biológico, de barros activados, que
depurará a las dos corrientes del establecimiento (sanitaria e industrial) en forma
conjunta.
La conformación de la fosa séptica en dos compartimentos de tratamiento, se
adoptó como una forma de priorizar el proceso depurativo anaeróbico en el primero
de ellos, donde se realiza la mayor deposición o sedimentación de los sólidos que
contiene el efluente y que contienen la mayor carga orgánica, para reservar el
segundo como una forma de afinamiento de los líquidos, terminando de quitar
partículas que pudieran escapar de la primera cámara y completando los tiempos
de retención hidráulicos necesarios para el buen tratamiento.
Finalmente, los fluidos alcanzarán la cámara de acondicionamiento final y bombeo,
la que está prevista para permitir la desinfección de éstos en caso de empleárselos
en reuso, razón por la cual esta parte del equipo cuenta con un recinto de mezcla
o contacto del reactivo desinfectante para, posteriormente, recibir los efluentes en
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
21
el recinto de bombeo, donde, mediante un sistema de interruptores de nivel
mínimo y máximo, se acciona la bomba que envía esta corriente líquida a su
tratamiento conjunto con los provenientes del proceso industrial, en la etapa
secundaria biológica.
Para los cálculos de diseño de esta unidad, se emplearon los siguientes parámetros
específicos del caso, además de los de carácter general ya expuestos en apartados
anteriores (Tabla 2).
Concepto Valores recomendados y elegidos
Recomendado Elegido
Caudal a tratar
251,4 m3/mes
10,5 m3/día
0,65 m3/h
Carga másica DBO5 total diaria 9 Kg DBO5/día
Carga másica SS 2hs total diaria 31 l SS2hs/día
Tiempo de retención hidráulico 1 día 1 día
Carga superficial (Cs) <24 m3/m2día 6 m3/m2día
Relación de volúmenes de cámaras Volumen cámara
primaria ≥ 0,66 del volumen total de la fosa
0,66 adimensional
Relación largo/ancho de la cámara primaria
Entre 2 y 3 2,25 adimensional
Profundidad útil mínima de la fosa Entre 1,2 y 1,7 m 1,4 m
Tiempo de retención de sólidos
(TRS) en cámara primaria
35 a 50 días 45 días
Carga de sólidos respecto del
volumen de la cámara primaria
40 a 60 % de la cámara
primaria
50%
TRH en desinfección Entre 0,5 a 1 h 0,75 h
Tabla 2: Parámetros de diseño específicos para el cálculo de la fosa séptica de la corriente
sanitaria
El diseño de la unidad de tratamiento de los efluentes sanitarios, que corresponde
a una fosa séptica compartimentada en dos cámaras, primaria o
sedimentadora/digestora y secundaria o de afinamiento, se realizó a partir de su
cálculo en base a la carga superficial elegida como parámetro de diseño,
corroborándose luego el volumen hallado, con respecto al tiempo de retención
hidráulico (TRH) establecido también como premisa da cálculo. De ambos
volúmenes resultantes emergentes de estos cálculos, se tomó el mayor de ellos
como el adoptado para el dimensionamiento de la unidad.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
22
Por su parte, la cámara de acondicionamiento final se dimensionó a partir del TRH
de contacto entre el agente desinfectante y el efluente, así como el recinto de
bombeo consideró en su dimensionamiento los caudales a impulsar y los períodos
de arranque y parada de la bomba responsable de esta acción.
De tal manera, el cálculo arrojó los valores de la Tabla 3, para los volúmenes y
restantes dimensiones de las partes de la fosa séptica de pretratamiento de la
corriente sanitaria del establecimiento.
Objeto de dimensionamiento Valor hallado
Fosa séptica. Volúmenes resultantes del cálculo por distintas vías
Volumen por cálculo de carga superficial 3,704 m3
Volumen para el cálculo a través de TRH 10,476 m3
Características de la fosa adoptada
Volumen total útil de la fosa elegida 10,476 m3
Cámara primaria
Volumen útil de la cámara primaria (66% del total) 6,914 m3
Profundidad útil de la cámara primaria 1,4 m
Superficie planta interna cámara primaria 4,94 m2
Ancho interno de la cámara primaria 1,82 m
Largo interno de la cámara primaria 2,71 m
Cámara secundaria
Volumen de la cámara secundaria 3,562 m3
Profundidad útil de la cámara secundaria 1,40 m
Superficie planta interna cámara secundaria 2,54 m2
Ancho interno de la cámara secundaria 1,82 m
Largo interno de la cámara secundaria 1,40 m
Verificación del volumen de digestión de sólidos
Volumen a acumular para el TRS fijado (45 días) 1,414 m3
Volumen disponible en CP para sólidos 3,457 m3
Recinto de acondicionamiento final y bombeo
Recinto de acondicionamiento final
Volumen para el TRH fijado (0,75 h) 0,491 m3
Profundidad útil del líquido en el recinto 1,0 m
Largo interno o útil del recinto 0,75 m
Ancho interno útil del recinto 0,65 m
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
23
Objeto de dimensionamiento Valor hallado
Recinto de bombeo
Volumen útil del recinto 0,655 m3
Profundidad útil del líquido en el recinto 1,0 m
Largo interno o útil del recinto 0,98 m
Ancho interno útil del recinto 0,65 m
Tabla 3: Características principales del predimensionamiento de la fosa séptica de la corriente
sanitaria
Asimismo se destaca que las dimensiones consignadas en la Tabla 3, corresponden
a los valores mínimos o útiles de los parámetros calculados, siendo los valores
finales, los que se visualizarán en los planos constructivos que se agregarán en el
Informe final del Proyecto, en la segunda entrega de información, los que, en todos
los casos, respetan las referidas dimensiones mínimas encontradas a través del
cálculo.
Sin perjuicio de ello, una distribución de estas instalaciones en planta, puede verse
en el plano que se acompaña en el Anexo.
Por su parte, en términos conservativos de estimación de eficiencia, para la unidad
en consideración, se asumió que existirá una reducción de los parámetros que
identifican la presencia de materia orgánica (DBO5 y DQO) de 65%, en tanto que
se consideró la eliminación total de sólidos sedimentables en 10 minutos y 2 horas,
con lo que las características de los efluentes que egresarán de esta unidad y se
dirigirán a su depuración en forma conjunta con los efluentes industriales, será del
orden de los datos que se reseñan en la siguiente Tabla 4.
Parámetro Ingreso Reducción Salida
Concentraciones
DBO5 (mg/l) 859 65% 301
DQO (mg/l) 1500 65% 525
Sólidos sedimentables 10 min (ml/l) 2,5 100% 0
Sólidos sedimentables 2 hs (ml/l) 3,0 100% 0
Sólidos suspendidos totales (mg/l) 450 90% 45
pH (adimensional) 7,3 - 8,0
Conductividad (µOhm-1cm-1) 900 900
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
24
Parámetro Ingreso Reducción Salida
Carga másica de la corriente
DBO5 (Kg/día) 9 3,15
DQO (Kg/día) 15,7 5,5
SS 10 min (l/día) 26,2 0
SS 2 hs (l/día) 31,4 0
Sólidos suspendidos totales (Kg/día) 4,7 0,471
Sólidos totales disueltos (Kg/día) 4,7 4,7
Tabla 4: Características de la corriente sanitaria al ingreso y egreso de la fosa séptica de
pretratamiento
IV.3. Memoria del predimensionamiento de las unidades
depuradoras de la corriente industrial y la integrada (industrial
más sanitaria pretratada)
Tal como se expresara en la Memoria Descriptiva del sistema de gestión de
efluentes adoptado, la corriente industrial, generada en el procesamiento de la
materia prima, se colectará y transportará por tubería en condiciones gravitatorias
hasta un tratamiento primario compuesto de filtro rotatorio, para separar sólidos
gruesos, medios y finos.
Los líquidos industriales así tratados son colectados en una cámara de bombeo,
dotada de dos juegos de bombas, el primero de los cuales tiene por misión
recircularlos a la planta de procesamiento para que sigan siendo los responsables
del arrastre del sólido desechado en la producción, en tanto que el segundo grupo
de bombas se ocupa de elevar los volúmenes excedentes de la anterior función, a
la cámara de ecualización o igualación.
Finalmente, desde esta última cámara mencionada, los efluentes industriales son
bombeados a la etapa depurativa secundaria, donde se integran con los efluentes
sanitarios pretratados, para componer la corriente integrada.
Así, la corriente integrada (industriales + sanitarios), ingresa al resto del
tratamiento, que prevé la aireación con presencia de barros activados biológicos,
la sedimentación secundaria para la clarificación de los efluentes tratados y
recirculación de los barros, más la digestión aeróbica de los barros purgados del
sistema.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
25
La depuración finaliza con la desinfección de la corriente final, ya tratada
biológicamente, y su descarga en el cuerpo receptor.
Tanto las bases de cálculo, como los criterios de prediseño y predimensionamiento
de cada una de las unidades comprendidas en el sistema descripto, son los que se
describen a continuación en la Tabla 5.
Concepto Descripción
De la corriente industrial
Caudal diario (Qd) 1350 m3/día
Jornada de trabajo 16 h/día
Caudal medio 84,4 m3/h
Caudal máximo (Qm) 92,8 m3/h
Horas de ecualizado (Te) 24 h/día
Caudal ecualizado (Qe) 56,25 m3/h
Coeficiente pico 1,1 adimensional
DBO5 ingresante 637,2 mg/l
0,637 Kg/m3
Carga másica diaria 860,2 Kg DBO5/d
53,8 Kg DBO5/h
Del filtro rotatorio
Tipo Cilíndrico horizontal con pendiente y helicoide
interno para elevación de sólidos
Tamaño de malla 3 mm
Localización En acometida de efluentes sobre cámara de
bombeo de líquidos filtrados
De la cámara de bombeo
Tiempo de Retención Hidráulico para Qm
0,5 h
Agitación Con aire por difusores
Bombeo Dos circuitos: de recirculación y de
alimentación a planta de efluentes
Bombas por circuito Tres. Dos funcionando, una de reserva
Del filtro fijo de malla fina
Tipo Filtro de malla fina de superficie curvada
Tamaño de malla 2 mm
Localización Sobre el nivel de la cámara ecualizadora,
descargando en la misma
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
26
Concepto Descripción
De la cámara de igualación o ecualizadora
Tiempo de ecualización (Te) 24 hs/día
Caudal de ecualización (Qe = Qd / Te) 56,25 m3/h
Agitación Con aire por difusores
Bombeo Con destino a etapa de tratamiento secundario
Bombas del circuito Tres. Dos activas y una de reserva
De las eficiencias del primario físico
Eficiencia prevista para el primario
físico (filtraciones)
30%
De la calidad de los efluentes industriales una vez tratados por el primario
DBO5 446 mg DBO5/l
0,446 Kg/m3
DQO 633 mg DQO/l
0,633 Kg/m3
SS 10 min 0,37 ml SS10min/l
0,368 l/m3
SS 2 hs 1,24 ml SS 2 hs/l
1,24 l/m3
pH 7,8 adimensional
SSEE 120 mg SSEE/l
0,120 Kg/m3
De la corriente integrada
Caudales
Caudal diario integrado total 1360 m3/día
Caudal integrado ecualizado 56,69 m3/h
Cargas másicas
DBO5 ingresante al secundario 610 Kg DBO5/día
25,4 Kg DBO5/h
DQO ingresante al secundario 866 Kg DQO/día
36,1 Kg DQO/h
SS 10 min ingresantes al secundario 501 l SS10min/día
20,9 l SS10 min/h
SS 2 hs ingresantes al secundario 758 l SS2hs/día
31,6 l SS 2 hs/h
pH ingresante al secundario 7,8
SSEE ingresantes al secundario 163 Kg SSEE/día
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
27
Concepto Descripción
6,8 Kg SSEE/h
Tabla 5: Datos generales de base de cálculo para el predimensionamiento de las corrientes:
industrial e integrada (industrial + sanitaria pretratada)
Tal como ya se expusiera anteriormente, la corriente industrial, antes de integrarse
con la sanitaria pretratada, es sometida a una depuración primaria física, basada
en el filtrado para el retiro de sólidos que acompañan al efluente, para luego ser
ecualizada y finalmente incorporada al tratamiento secundario biológico y terciario
de desinfección.
Las partes componentes de esta línea de tratamiento que reciben los efluentes del
establecimiento, se describen en lo que respecta a sus predimensionamientos, en
los apartados que siguen.
IV.3.1. Predimensionamiento del tratamiento primario físico
(filtrado, bombeo y ecualización) de la corriente industrial
La gestión elegida para los líquidos industriales, contempla las fases de colección
y transporte de efluentes, seguida del tratamiento primario de los mismos, el que
se lleva a cabo a través del retiro de los sólidos presentes en ellos mediante
filtración, para continuar con su bombeo e igualación de cantidades y calidades
que ingresarán a las partes del tratamiento secundario y terciario.
La descripción de las características de cada una de las mismas se realiza en los
apartados que siguen, en los que se efectúa el dimensionamiento de las unidades
de gestión.
IV.3.1.1. Colección y transporte de los efluentes
Los efluentes, generados en las instalaciones productivas y de procesamiento de
materia prima del establecimiento, son recolectados en las naves de producción a
través de canaletas con rejillas, con pendientes definidas para que una corriente
de líquido arrastre los sólidos de producción consigo y se dirija a la parte exterior
del galpón de producción, por su lado paralelo y más cercano al río.
En la vereda del mencionado galpón, se contará con una cámara de inspección
para cada línea que abandona el recinto de elaboración.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
28
Por su parte, las referidas cámaras se conectarán entre sí, transportando los
efluentes, en forma gravitatoria y con dirección aguas arriba del río, es decir hacia
el Norte.
Cuando la línea de conducción alcanza la margen Norte del edificio, cruzará la
calzada para acometer en la primera unidad de tratamiento del sistema de gestión
de efluentes, que es el recinto que aloja al filtro rotatorio (rotostrainer).
A partir de este punto del tratamiento, las conducciones son internas a la planta
de tratamiento de efluentes (PTE) y serán una conjunción de sistemas de tuberías
con impulsión por bombeos, descargas de unas unidades a otras, para finalizar
con una descarga gravitacional por tubería cerrada al Río Chubut.
Debido al carácter preliminar y de predimensionamiento con que cuenta la
presente etapa del proyecto, no se abordan en este informe las evaluaciones de
parámetros tales como caudales de diseño, pendientes y secciones mínimas de
tuberías en cada caso, para las conducciones de líquidos hasta la planta, dentro
de la PTE y en la descarga de los líquidos tratados al cuerpo receptor final.
Las tareas mencionadas en el párrafo anterior, se llevarán a cabo una vez que se
encuentren definidas la totalidad de las partes del sistema de gestión y
compondrán un apartado específico del proyecto ejecutivo final que se presentará
en una instancia posterior a la actual.
Una vez que los efluentes de proceso alcanzan la cámara de derivación, pasan por
ésta para ser conducidos por el canal de la izquierda, según el sentido de flujo, e
ingresar en el filtro rotativo o rotostrainer, donde se separan los sólidos que
transporta, volcando a los mismos en contenedores que se colocan en la rampa de
residuos sólidos.
El líquido percolado, se descarga en la cámara de bombeo, desde donde se eleva
hasta la cámara de ecualización.
En tal sentido, esta etapa de tratamiento primario quedará compuesta por el filtro
rotatorio, el bombeo de recirculación de los efluentes a la planta de producción y
a la cámara ecualizadora, siendo las características de cada una de dichas partes,
las que se comentan seguidamente, describiendo el carácter de tratamiento
definido y su predimensionamiento.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
29
IV.3.1.2. Equipo filtro rotativo
Como ya se expusiera anteriormente, el tratamiento primario del efluente consta
en el desbaste de los sólidos de producción (cabezas de langostinos y partes de
éstos), que acompañan a la corriente de arrastre que alimenta a las canaletas
colectoras de planta.
Tal reducción de la presencia de sólidos en el líquido se logrará a través del
funcionamiento de un filtro rotatorio de las características principales que se
describen a continuación y que serán definidas con mayor especificidad en la
posterior etapa de dimensionamiento definitivo del proyecto.
Como condiciones básicas de prediseño, se establecieron las siguientes:
Tipo de Efluente: de procesado de langostinos con sólidos de producción
Temperatura: ambiente
Caudal de uso / diseño: 90 m3/h
Caudal Máximo: 95 m3/h con efluentes.
Caudal Nominal: 115 m3/h con agua limpia.
Grasas y Aceites: efluente magro
Ranura de la malla filtrante: 1 mm
Promedio tamaño de sólidos a retener > 1 mm
El filtro rotativo, es un separador de sólido-líquido que consta de un vertedero de
descarga bilateral de alimentación interna y un tambor de malla cilíndrico, de
rotación continua, dotado de paletas internas soldadas en configuración helicoidal
para la extracción de sólidos, y pistas de rodadura en ambos extremos que apoyan
en cuatro ruedas que permiten su rotación.
El mencionado tambor de malla gira comandado por un motorreductor, piñón,
corona y cadena. El conjunto contará con protecciones contra salpicaduras y de
seguridad.
Todos los materiales en contacto directo con el líquido a tratar deberán ser de
acero inoxidable AISI 304.
El líquido a ser tratado será alimentado mediante un vertedero que distribuya el
mismo sobre el sector activo del tambor de malla. Las fuerzas centrífugas y
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
30
gravitacionales expulsan el líquido a través de las ranuras de la malla de ranura
continua, mientras los sólidos son retenidos y transportados hacia el extremo de
descarga del tambor por efecto de las paletas helicoidales internas.
Un sistema interno y externo de lavado del tambor de malla, que utilizará boquillas
de alto impacto alimentadas con agua a presión, mantendrá despejadas las
ranuras de la malla de ranura continua.
El predimensionamiento de este equipo, prevé las siguientes características
principales:
Largo total 2000 mm
Ancho total 980 mm
Alto 840 mm
Diámetro interno del tambor de malla 600 mm
Largo efectivo del tambor del malla 1200 mm
Peso en vacío 280 kg aprox.
Peso en operación 360 kg aprox.
Capacidad hidráulica en operación estimada en función de las características del
efluente crudo a tratar, es de 95 m3/hora.
El tambor de malla deberá ser fabricado con malla de ranura continua de 1 mm,
de sección en “V” autolimpiante, y dotado de pistas de rodadura en los extremos
del mismo. La ranura de la malla estará dispuesta transversalmente al flujo del
líquido descargado por el vertedero.
El tambor de malla contará con un sistema de lavado interno y externo que utilizará
dos líneas con 12 boquillas de abanico plano, cada una, aptas para operar con
agua fría o caliente a una presión de 3 Kg/cm2. Las boquillas estarán montadas
sobre dos tuberías, cada una recorriendo la zona activa interna y externa del
referido tambor. Este sistema deberá utilizar agua limpia, o en su defecto, filtrada
con un filtro que retenga partículas mayores a 0,15 mm.
El material del conjunto será acero inoxidable AISI 304 y el sistema de lavado
podrá ser operado mediante control automático temporizado, regulando así la
frecuencia y duración de los ciclos de lavado.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
31
El filtro rotativo será provisto con un sistema motriz de transmisión positiva,
compuesto por un motorreductor eléctrico de 0,5 HP, con protección IP 55, piñón
de 21 dientes de acero al carbono, corona de 135 dientes de acero al carbono y
cadena Normal ASA 50 o similar de paso 5/8” de acero al carbono.
Por su parte, las ruedas y el estabilizador axial deberán contar con rodamientos
sellados.
El efluente crudo será descargado al interior del tambor de malla por medio de un
vertedero de descarga bilateral fabricado en acero inoxidable AISI 304 de 2 mm
de espesor. El tubo de ingreso de los efluentes al tambor será de Ø 6” nominal.
El conjunto del filtro rotativo contará con una base de perfiles plegados y soldados
de Acero Inoxidable AISI 304 de espesor 3 mm, donde se montarán el vertedero
de descarga, el tambor de malla, así como el resto de las piezas del conjunto. Su
diseño y fabricación serán adecuados para soportar todas las cargas horizontales
y verticales que provengan de ellos.
Asimismo, estará dotado de dos cubiertas laterales que cubrirán parcialmente el
tambor de malla evitando salpicaduras y recibirán el líquido filtrado descargándolo
en la base del equipo.
Estas cubiertas serán construidas en acero inoxidable AISI 304 y permitirán,
mediante su desplazamiento o remoción, una adecuada limpieza.
Como se mencionó, el tambor rotativo estará provisto de paletas internas soldadas
en configuración helicoidal que transportarán los sólidos hacia la boca de descarga
del mismo. Serán cuatro de 25 mm x 215 mm y se construirán en acero inoxidable
AISI 304.
El filtro contará con un tablero eléctrico de comando con gabinete de Acero
Inoxidable AISI 304, con interruptor principal con traba de puerta, llaves
termomagnéticas para protección de circuitos, temporizador para control de
válvula solenoide, botonera de maniobra, golpe de puño para parada de
emergencia y transformador 220/24 V para sistema de maniobra.
El filtro contará con tapas superiores, laterales y, asimismo contará con una batea
recolectora de líquidos fabricada en acero inoxidable AISI 304 de 2 mm de espesor
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
32
que, recibirá los líquidos filtrados y el agua de lavado. Esta batea descargará
mediante conexión bridada al pozo de bombeo.
IV.3.1.3. Cámara de bombeo
Los efluentes que se filtraron, pasan a la cámara de bombeo desde donde, en
forma automática y por manejo de niveles, son elevados a la cámara ecualizadora,
mientras que una porción de ellos es también bombeada a la planta para producir
el arrastre de los residuos sólidos de proceso por vía hidráulica.
Bombas de recirculación de agua para arrastre de sólidos
Las bombas destinadas a recircular agua al sector de procesamiento para arrastrar
el residuo sólido de producción en las canaletas colectoras serán tres de iguales
dimensiones de las cuales dos estarán en servicio y una tercera será de reserva,
igual situación se previó para las bombas que elevan el efluente a la cámara de
ecualización.
Ambos juegos de bombas serán de tipo sumergibles y contarán con control manual
de funcionamiento y automatización por nivel de líquido en la cámara.
Las características de estas bombas, son las que exponen a continuación.
Cantidad de bombas 3 c/u
Forma de trabajo Dos en funciones y una en
reserva
Operación Arranque y apagado manual,
funcionamiento alternado
Caudal a carga máxima de cada bomba 75 m3/h
Altura manométrica 15 m.c.a.
Bombas de elevación de efluentes al secundario biológico
Las bombas destinadas a la elevación de los líquidos hasta el sistema de
tratamiento biológico serán tres, siendo las mismas de tipo trituradoras estando
dos en servicio y una en reserva.
Las características de estas bombas son las que se detallan seguidamente.
Cantidad de bombas 3 c/u
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
33
Forma de trabajo Dos en funciones y una en
reserva
Operación Arranque automático por
nivel, funcionamiento
alternado
Caudal a carga máxima de cada bomba
en funcionamiento 51 m3/h
Altura manométrica 10 m.c.a.
Por su parte, el dimensionamiento preliminar de la cámara de bombeo arrojó las
características que se exponen seguidamente, conjuntamente con los parámetros
de cálculo más significativos.
Caudal máximo a gestionar 102 m3/h
Tiempo de retención hidráulico para caudal pico 0,5 h
Volumen de cámara 46,4 m3
Profundidad efectiva de la cámara 3,5 m
Sección de la cámara 13,3 m2
Lados de la cámara (para sección cuadrada) 3,6 m
Inyección de aire para mezcla
A los efectos de evitar la sedimentación de los escasos sólidos que pudieran
permanecer en el efluente así como para controlar la posibilidad de emisión de
olores desagradables desde esta cámara por descomposición de la materia
orgánica presente, se adicionará aire mediante difusores. Las características de
esta aireación responden a los siguientes parámetros de cálculo y resultados de
predimensionamiento.
Tasa de inyección de aire para mezclado 1,1 m3 aire / m3 de cámara h
Caudal de aire a inyectar 51 m3 aire / h
Presión de trabajo en el sector 500 mbar
IV.3.1.4. Cámara ecualizadora
Los efluentes provenientes de la cámara de bombeo son elevados hasta la cámara
ecualizadora donde por tiempo de retención hidráulico de los líquidos, así como
por la agitación provocada por el agregado de aire a presión, a través de una
parrilla de difusores, su mezcla da lugar a la homogeneización de la calidad de las
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
34
distintas fracciones que van ingresando constantemente, al tiempo que se evita la
emisión de olores desagradables por la aireación mencionada.
La operación se llevará a cabo en un recinto destinado a tal finalidad dimensionado
en base a los caudales pico previstos para la actividad y los tiempos de descarga
a lo largo de la jornada de trabajo.
Como ya se expuso, la mezcla de los líquidos a ecualizar se realiza por agregado
de aire a través de un sistema de difusores. El caudal de dicho aire será
suministrado por sopladores que cubrirán la totalidad de las necesidades de la
planta en esta materia.
Los parámetros de prediseño de esta unidad, así como las características
resultantes del cálculo de la misma, son las que se reseñan seguidamente:
Caudal ecualizado 56,25 m3/h
Volumen necesario de ecualización 450 m3
Profundidad del líquido útil 3,5 m
Sección de la cámara 128,6 m2
Lados de la cámara (para sección cuadrada) 11,3 m / lado1
Tasa de inyección de aire para mezclado 1,1 m3 aire / m3 de cámara h
Caudal de aire a inyectar 495 m3 aire / h
Presión de trabajo en el sector 500 mbar
La cámara estará dotada de elementos de bombeo que, en cantidad de tres
bombas, dos en funciones y una de reserva, elevarán el efluente ecualizado al
sistema de tratamiento biológico secundario. Las características de estas bombas
son las siguientes:
Cantidad de bombas en funcionamiento 2 bombas
Bombas en reserva 1 bomba
Caudal de cada bomba 35 m3/h
Altura manométrica 10 m.c.a.
1 Una posterior adecuación de estas dimensiones a la implantación de las unidades de tratamiento en la
distribución final de superficie de planta, resultó en un área de igual magnitud pero de sección rectangular (con
10,8 m por 11,9 m de lados)
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
35
IV.3.2. Predimensionamiento del tratamiento biológico o
secundario
Se describen a continuación las partes que compondrán esta etapa de la gestión
de los efluentes, la que se asocia a la degradación de la materia orgánica presente
en los efluentes a través de la acción de bacterias (barros activados).
IV.3.2.1. Cámaras de aireación (proceso biológico)
El sistema de tratamiento depurativo biológico secundario, se ha concebido bajo
el esquema de funcionamiento como barros activados en mezcla completa, lo cual
rige la distribución de las unidades de tratamiento y los flujos de materia
(principalmente carga orgánica, masa bacteriana y aire) en el sistema.
Los cálculos realizados en el nivel preliminar de diseño que cubre el presente
informe, se han basado en parámetros recomendados por la bibliografía específica2
y empleando condiciones conservativas dentro de los rangos previstos por las
mismas.
De tal manera, las dimensiones de las cámaras de aireación se calcularon a partir
de los parámetros recomendados para la relación alimento/microorganismos; para
el tiempo de retención hidráulico y para la tasa de crecimiento celular y de la DBO5
soluble. Asimismo, una vez hallados los volúmenes resultantes de estos cálculos
se corroboraron los mismos para el cumplimiento de los límites sugeridos en
materia de carga volumétrica aplicada (Kg DBO5 / m3 de cámara).
Los volúmenes finales adoptados, fueron el resultado del cotejo de los valores
encontrados a través de las distintas formas de cálculo, eligiendo aquel de mayor
cuantía al momento de comparar los cálculos citados.
Así, los parámetros y variables principales de diseño y dimensiones preliminares
encontradas para la cámara de aireación, corresponden a las que se detallan
seguidamente.
2 Metcalf Eddy “Tratamiento y Depuración de las Aguas Residuales” Ed Labor 1977; Recommended
Standards for Wastewater Facilities, 2004 Edition; Wastewater Committee of the Great Lakes--Upper
Mississippi River Board of State and Provincial Public Health and Environmental Managers
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
36
Régimen de trabajo Mezcla completa
Conc. Sól Susp.Volát. Líq. Mezcla (SSVLM) 3000 mg SSVLM/l
Conc. Sól Susp Líq Mezcla (SSLM) 4000 mg SSLM/l
Eficiencia sobre DBO5 soluble 0,98
98,1 %
Eficiencia total sobre DBO5 0,91
91 %
Relación U (Alimento/Microorganismos)
adoptada para el cálculo 0,400 Kg DBO/Kg SSVLM día
TRH mínimo adoptado 4 h
Máxima carga volumétrica adoptada 1,1 Kg DBO5 / m3 de cámara
Volúmenes de cámara de aireación calculados
Por relación U 498,5 m3
Por TRH 227 m3
Por crecim celular y DBO soluble 707 m3
Volumen adoptado para cámaras
de aireación 707 m3
Cantidad de cámaras adoptadas 4 cámaras
Volumen útil de cada cámara 177 m3
Profundidad útil de las cámaras 3,5 m
Sección de cada cámara adoptada 50,5 m2 /cámara
Relación Largo /Ancho adoptada 2 adimensional
Ancho útil de cada cámara rectangular 5,02 m
Largo útil de cada cámara rectangular 10,05 m
Tasa de oxígeno a suministrar 1029 Kg O2 / día
43 Kg O2 / h
Demanda de aire para el suministro
de O2 calculado 46195 m3 aire / día
1925 m3 aire / h
IV.3.2.2. Sedimentación secundaria
Los líquidos mezcla que egresan por desborde de la cámara de aireación, como ya
se expuso anteriormente, salen de la misma para ingresar en una etapa de
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
37
sedimentación, donde se separan los barros activados que se bombean como
recirculación a la cámara de aireación nuevamente, así como también reciben
periódicas purgas para mantener el nivel deseado de barros activados en el líquido
mezcla.
La adopción de una etapa de sedimentación libre, en lugar de otras variantes de
separación sólido/líquido, se ha definido a partir de la reducción de complejidades
operativas y de control de las variables de proceso. La simplicidad constructiva,
tecnológica y operativa, así como la estabilidad que la etapa presenta ante
variaciones de los parámetros que regulan su desempeño, ha sido la base de su
selección.
En otro orden, la magnitud de los caudales a gestionar llevaron también a la
adopción de una única unidad de sedimentación, frente a la variante de instalar
dos de ellas más pequeñas que la elegida, a los efectos de concentrar en un único
equipo la resolución de la etapa, lo que reduce los costos constructivos, operativos
y de instalación.
El diseño preliminar de esta unidad de tratamiento, fue como consecuencia de su
cálculo a través de varias vertientes de valoración, cuyos resultados se
confrontaron para adoptar el mayor de los guarismos hallados, el que, a su vez,
se cotejó respecto del cumplimiento de parámetros de diseño específicos, tales
como la carga de vertedero, la carga de sólidos y la carga superficial.
De tal manera, las características resultantes del cálculo de este equipo son las
siguientes:
Carga hidráulica superficial adoptada 0,50 m3/m2h
Carga de sólidos adoptada <5,5 KgSSLM/m2h
Carga de vertedero adoptada <5,75 m3/h m de vertedero
TRH adoptado >2,2 h
Superficie horizontal necesaria por carga superf. 160 m2
Superficie necesaria por carga de sólidos 216 m2
Superficie adoptada 216 m2
Profundidad del líquido en cuerpo cilíndrico 1,8 m
Diámetro del cuerpo cilíndrico resultante 16,6 m
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
38
La recirculación de barros sedimentados hacia las cámaras de aireación, se
realizará a través de un sistema de bombeo compuesto de dos bombas de 56,7
m3/h de capacidad, una en funciones y la restante en reserva con cuadro de
tuberías para funcionamiento alternado y manifold de comando para derivación de
la purga de barros a digestión.
IV.3.2.3. Cámara de digestión aeróbica
Las purgas de barros que ya se comentaron, serán digeridas aeróbicamente en
una unidad de digestión, hasta su estabilización.
El dimensionamiento de la cámara de digestión se practicó calculando el caudal de
la purga de barros, resultante de las características operativas del sistema
adoptado y de la adopción de un tiempo de retención celular Өc suficientemente
conservativo según lo establecido por las buenas prácticas de diseño y lo sugerido
por la bibliografía específica3.
Los cálculos realizados, resumen sus resultados en lo siguiente:
Producción de lodos estimada 177 Kg SSV/día
Caudal de purga desde el sedimentador 19,6 m3/día
0,82 m3/h
Caudal másico de purga 168 Kg SSV/día
272 Kg SS/día
TRH o celular adoptado para digestión 15 días
Volumen del digestor por TRH o Өc 295 m3
Profundidad útil del digestor 3,5 m
Superficie del digestor 84,2 m2
Lados del digestor para sección cuadrada 9,2 m
La implantación de las unidades en bloque definió una sección para el
sedimentador, de forma rectangular que responde a las siguientes dimensiones.
Lado menor del digestor 7,8 m
Lado mayor del digestor 10,8 m
3 Metcalf Eddy “Tratamiento y Depuración de las Aguas Residuales” Ed Labor 1977; Recommended
Standards for Wastewater Facilities, 2004 Edition; Wastewater Committee of the Great Lakes--Upper
Mississippi River Board of State and Provincial Public Health and Environmental Managers
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
39
Las necesidades de oxígeno en esta unidad de tratamiento arrojaron los siguientes
valores:
Oxígeno necesario a suministrar 177 Kg O2 / día
7,4 Kg O2 / h
Caudal de aire necesario a suministrar 7936 m3 aire /día
397 m3 aire / h
IV.3.2.4. Equipos sopladores
Tal como se vio anteriormente, existen varios sectores de la planta en los que es
necesario proceder a la inyección de aire en las cámaras, con la finalidad de aportar
oxígeno a los líquidos y garantizar así la vida de las bacterias aeróbicas que
depuran los efluentes, y/o para mantener agitado el medio y homogéneo en su
mayor posibilidad.
Para alcanzar esta condición, se ha definido apelar al uso de equipos sopladores
Tipo Roots, que se caracterizan por disponer en su salida de altos caudales de aire,
a presiones suficientes para vencer las cargas hidráulicas del sistema y las de
transporte por tuberías y accesorios, hasta los puntos de consumo.
La importancia en la selección de la capacidad de estos equipos, se da a través de
la definición de los caudales que los mismos deben generar y la columna de agua
que deben vencer en términos de presión de trabajo.
En tal sentido, y a partir de los cálculos realizados, se tiene que los caudales
necesarios provienen de los sectores de ecualización (mezcla), cámara de bombeo
(mezcla), aireación (mezcla y aporte de oxígeno) y digestión (mezcla y aporte de
oxígeno), en los que se encontraron los caudales parciales de aire necesarios que
se reseñan seguidamente y con los que se arriba a la necesidad total de éste, que
debe satisfacer el grupo de sopladores.
El contacto con los proveedores de estos equipos, dará cuenta de la cantidad y
dimensiones de los mismos a instalar (corrientemente no menos de dos).
Así las características para la selección de los referidos equipos, es la que se detalla
seguidamente.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
40
Caudal de aire en cámara de bombeo 51 m3 aire/h
Caudal de aire en cámara ecualizadora 495 m3 aire/h
Caudal de aire en cámara de aireación 1925 m3 aire/h
Caudal en cámara de digestión 397 m3 aire/h
Caudal total a suministrar por equipos sopladores 2868 m3 aire/h
Presión de trabajo de suministro 500 mbar
IV.3.3. Desinfección o tratamiento terciario
La etapa que se describe seguidamente, consta de una sola unidad, destinada al
agregado, mezcla y contacto, de un producto químico con propiedades bactericidas
(clorógeno) para eliminar microorganismos, previo a la descarga de los efluentes
finales tratados a cuerpo receptor.
IV.3.3.1. Desinfección
La desinfección, se ha decidido llevarla a
cabo en un equipo clorador de doble
compartimiento. El primero de ellos
destinado a producir la mezcla vigorosa del
agente clorógeno con el efluente tratado.
Para esto se ha resuelto, por razones de
reducción de volumen del equipo y de
costos asociados a ello, la instalación de un
agitador de paletas que imprima la
agitación necesaria para la mencionada
mezcla.
El esquema de montaje y referencias de este equipo agitador, se detallará en los
planos finales de montaje a presentar en el informe final del presente trabajo.
Seguido al compartimiento de mezcla, se diseña el cuerpo del equipo que le
imparte al líquido con el clorógeno ya dosificado, un tiempo de retención tal que
hace efectivo el efecto desinfectante sobre la carga bacteriana que el efluente
contenga.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
41
Las dimensiones y características principales del equipo desinfectante, son las que
se detallan seguidamente:
Compartimiento de mezcla
Tiempo de contacto mínimo 2,0 min
Caudal a desinfectar 1360 m3/día
Volumen del compartimiento de contacto 1,89 m3
Profundidad del líquido 1,3 m
Sección del compartimiento 1,45 m2
Sección del compartimiento cuadrada
Lados del compartimiento 1,21 m
Parámetros de diseño y dimensiones del agitador
Ancho de la sección de agitación 1,21 m
Diámetro del rodete o pala (Da) 0,60 m
Altura del líquido (H) 1,3 m
Ancho de placas deflectoras (J) 0,10 m
Distancia de rodete a fondo tanque (C) 0,40 m
Viscosidad del fluido a mezclar (μ) 1,306 x 10-6 m2/s
1,307 x 10-3 Kg/m s
Densidad del fluido (ρ) 1000 Kg/m3
Velocidad de giro del agitador (N) 30 rpm
0,5 rps
Temperatura del líquido a mezclar 10 °C
Potencia del motorreductor 57,2 W
0,077 HP
Compartimiento de contacto
Tiempo de contacto mínimo 0,75 h
45 min
Caudal de efluente a desinfectar 1360 m3/día
Volumen del compartimiento de contacto 42,5 m3
Relación largo/ancho del compartimiento 6 adimensional
Profundidad útil del líquido 1,3 m
Sección del compartimiento de contacto 33 m2
Ancho del compartimiento 2,33 m
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
42
Largo del compartimiento 14,0 m
IV.4. Consideraciones sobre la gestión futura de la corriente de
sanitarios
La corriente de sanitarios cuenta, como ya se expuso anteriormente, con un
sistema colector de los líquidos que se generan en todas las dependencias de la
planta destinadas a los sanitarios, vestuarios y otros sectores con instalaciones de
servicios.
Tales líquidos son transportados hasta una cámara séptica, dimensionada como
para retener sólidos gruesos y flotantes, así como para degradar anaeróbicamente
la materia orgánica presente en los mismos.
La mencionada cámara séptica cuenta en su parte final con un compartimento de
bombeo para remitir los líquidos tratados al resto del sistema de tratamiento
depurativo, pero asimismo, se ha dotado a la cámara con un recinto destinado a
desinfectar el efluente, ante la posibilidad de realizar un reuso del mismo en el
riego de cortinas forestales o parquizaciones del predio.
IV.5. Cálculo de estructuras de contención hidráulica y de tierras
Acompañando las definiciones iniciales realizadas en materia de
predimensionamiento de las unidades de tratamiento de depuración, y aun
contando con un nivel de imprecisión significativo respecto de la implantación final
del conjunto de la planta, el equipo de tratamiento de la ingeniería civil del
proyecto avanzó en la consideración de las demandas en materia de
predimensionamiento de estructuras de contención hidráulica y de tierras.
Para tal finalidad, se desarrolló un estudio preliminar que contempló un temario
como el siguiente:
Definición de propósitos de cálculo
Establecimiento de datos preliminares de cálculo
o Definición de armaduras mínimas en las paredes
Cálculo de solicitaciones en muros
o Análisis simplificado
o Análisis mediante el método de los Elementos Finitos
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
43
Análisis de la resistencia seccional de las paredes con la armadura mínima
adoptada
Resistencia seccional adicional de las paredes con armadura de refuerzo
proyectada
Estudio de la solera de fondo de los depósitos
En razón al carácter precario y sujeto a revisión de este desarrollo de cálculo, el
que puede ser objeto de modificaciones, debidas a la distribución espacial de cada
una de las partes del proyecto, no se exponen en el presente informe sus
pormenores.
De todas formas se agrega en el anexo planos, un ejemplar del trabajo alcanzado
en materia de definiciones de la obra civil, como una primera aproximación a la
estructura de contención hidráulica y de tierras que se está previendo para el
proyecto.
IV.6. Primera aproximación al cálculo de potencia a instalar
Si bien las tareas de uso, distribución y manejo de energía eléctrica no han sido
en esta primera etapa de desarrollo del proyecto, un objeto central del mismo,
quedando para la segunda presentación el análisis y desarrollo pormenorizado de
sus partes, la progresiva definición de los electromecanismos principales que lo
componen, ha permitido la realización de una primera aproximación al cálculo de
la potencia a instalar y a los niveles de empleo de la misma.
Así, la tabla que sigue, da cuenta de los sectores de planta considerados para tal
evaluación y los equipos electromecánicos a colocar en cada sitio de tratamiento,
reseñando las potencias de los mismos, tanto a instalar como en uso corriente.
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
44
Secto
r
Trata
mie
nto
Eq
uip
o
Cantidad Potencia
estimada
(HP)
Potencia instalada
Potencia en uso
Instal. En
uso
Prim
ario f
ísic
o
Filtrado Filtro rotativo 1 1 0,5 0,5 0,5
Bombeo
Bombas a
recirculación 3 2 2,5 7,5 5
Bombas elevación
a planta 3 2 1,75 5,25 3,5
Ecualización
Aireación para
mezclado* - - - 0 0
Bombas elevación
a aireación 3 2 1,5 4,5 3
Secundario
bio
lógic
o
Aireación,
digestión
Aireación para
mezclado y
oxigenación
4 3 50 200 150
Sedimentaci
ón
Bombeo de
recirculac y purga de barros
2 1 1,5 3 1,5
Cloración agitador mecánico 1 1 0,25 0,25 0,25
Ilum . Luminarias
Planta y calles
internas 40 40 0,201 8,0 8,0
Totales 229 172
*Se considera en el ítem aireación, digestión
Tabla 6: Estimación preliminar de consumos de energía eléctrica
Santa Margarita 1518 Rawson-Chubut 0280-154413235 // 4482384 www.estudioeia.com
Bioquímica Adriana Sanz MP Nº 0509 Máster en Gestión y Auditorías Ambientales RCP Nº 119
45
V. ANEXO
ANEXO
INSTALACIÓN DE GESTIÓN DE
EFLUENTES LÍQUIDOS DEL
ESTABLECIMIENTO DE
PROCESAMIENTO DE
PRODUCTOS DEL MAR “PESQUERA VERAZ”
PUERTO RAWSON
OCTUBRE 2017
Top Related